2.6.1 Steam Methane Reforming SMR atau cracking
Dari buku McGraw.Hill.Dictionary.Of.Engineering.eBook Cracking adalah suatu proses yang dilakukan untuk mereduksi berat molekular senyawa hidrokarbon dengan cara
memecah ikatan molekul-molekul dengan berbagai metode thermal, catalytic, hidrocracking.
Proses Steam Methane Reforming SMR terdiri atas 4 langkah proses:
a. Pemanasan stok umpan dan pemurnian dibutuhkan karena katalis memiliki
sensitivitas yang tinggi oleh ketidakmurnian, contohnya: sulfur, mercury, dan logam lainnya
b. Steam reformer
c. CO shift
d. PSA purification menyerap campuran lainnya selain dari H
2
untuk menghasilkan H
2
mencapai 80 – 90.
Reaksi reformer untuk methana : CH
4
+ 2H
2
O ↔ CO
2
+ 4H
2
ΔH0 = +164kJ mol; secara umum beroperasi pada suhu 850- 900
o
C CH
4
+ H
2
O ↔ CO
2
+ 3H
2
ΔH0 = +205kJ mol -
Beroperasi pada tekanan 40 bar -
Reaksi sangat endotermis -
Konversi penguapan oleh steam dan suhu yang tinggi; konversi akan berkurang dengan tekanan yang tinggi.
- Membutuhkan katalis nikel yang aktif
- Kemungkinan untuk tingkatan reaksi oleh adsorpsi CO
2
, memungkinkan suhu reaksi untuk menjadi berkurang sampai 550
o
C. Reaksi CO shift :
CO + H
2
O ↔ CO
2
+ H
2
- Menggunakan katalis CO shift : besi oksida secara konvensional suhu tinggi 340 –
460
o
C, suhu sedang besi + tembaga oksida suhu tinggi dimodifikasi 310 – 370
o
C, tembaga, seng, aluminium suhu rendah 180 – 280
o
C -
Ukuran pabrik kecil dan sedang yang memiliki reactor shift suhu sedang yang tunggal -
Pabrik skala besar memiliki 2 reaktor suhu sedang atau suhu tinggi ditambah reaktor suhu sedang
Ukuran pabrik yang umum :
Universitas Sumatera Utara
Kecil 500 - 3000 Nm
3
jam Sedang
mencapai 25,000 Nm
3
jam Besar
lebih dari 25,000 Nm
3
jam Sangat besar over 150,000 Nm
3
jam Dutton, G., 2002
2.6.2 Oksidasi parsial
Hidrogen juga dapat dibentuk oleh non-katalisis oksidasi parsial hidrokarbon. Banyak umpan hidrokarbon yang dapat dimampatkan atau dipompa mungkin digunakan. Efisiensi
proses secara keseluruhan adalah hanya 50 dibandingkan SMR pada 65 – 75. Oksigen murni diperlukan sebagai umpan.
Reaksi reformer – oksidasi parsial : Gas alam :
CH
4
+ ½ O
2
→ CO + 2H
2
1350
o
C Batu bara :
C + ½ O
2
→ CO 1350
o
C -
Proses gas sintesis -
Menggunakan banyak bahan bakar fosil dan dapat beroperasi pada tekanan tinggi 100 bar
Daftar sumber hidrogen terdiri atas tiga model teknologi : a.
Catalytic Steam Reforming CSR melibatkan reaksi bahan bakar hidrokarbon dan
steam dalam kehadiran katalis dimana dibutuhkan sumber panas eksternal. Proses ini memiliki efisiensi yang tinggi.
b. Auto Thermal Reforming ATR melibatkan reaksi bahan bakar hidrokarbon dan
steam dalam kehadiran katalis dan oksigen dimana beberapa bahan bakar yang digunakan untuk menghasilkan hidrogen dibutuhkan panas untuk reaksi. Proses ini
dapat digunakan pada banyak perbedaan tipe dari bahan bakar. c.
Catalytic Partial Oxidation Reforming
CPOX
adalah serupa seperti auto thermal reforming ATR tetapi menggunakan sistem operasi yang lebih simpel dan
sederhana. Dutton, G., 2002
2.6.3 Integrated gasification combined cycle IGCC
Kategori